JPH10321977A - 多層プリント配線板 - Google Patents

多層プリント配線板

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JPH10321977A
JPH10321977A JP13344897A JP13344897A JPH10321977A JP H10321977 A JPH10321977 A JP H10321977A JP 13344897 A JP13344897 A JP 13344897A JP 13344897 A JP13344897 A JP 13344897A JP H10321977 A JPH10321977 A JP H10321977A
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JP
Japan
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multilayer printed
wiring board
printed wiring
connection reliability
conductors
Prior art date
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Pending
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JP13344897A
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English (en)
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Hiroshi Kawazoe
宏 河添
義之 ▲つる▼
Yoshiyuki Tsuru
Masao Sugano
雅雄 菅野
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4038Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections
    • H05K3/4053Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques
    • H05K3/4069Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques for via connections in organic insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】接続信頼性に優れたバイアホールを有する多層
プリント配線板を提供する。 【解決手段】絶縁層で隔てられた導体層の間を電気的に
接続するためのバイアホールの平面形状が、短軸と長軸
とを持つ形状であるバイアホールを有する多層プリント
配線板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、バイアホールは、導体間にある絶
縁材を除去する工程と、絶縁材を除去した箇所に導体を
形成する工程と、によって形成される。絶縁材を除去す
る方法としては、薬液による化学的除去(エッチン
グ)、プラズマやレーザーによる熱的、物理的除去(ア
ブレーション)、ドリルによる機械的除去等があり、導
体を形成する方法としては、めっきや蒸着等による金属
の堆積、導電性樹脂液( インク) の充填・硬化等が
ある。
【0003】近年、携帯電話やハンドヘルドパーソナル
コンピュータ等の携帯機器の要求が高く、電子機器が小
型化されているため、それに用いられる各種電子部品の
サイズも益々小型化されている。ところで、多層プリン
ト配線板には、絶縁層に隔てられた導体間を接続するバ
イアホールが設けられているが、多層プリント配線板に
も小型化が要求されているので、バイアホールについて
も小型化をしなければならなくなってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、バイアホー
ルの小型化には、バイアホールのアスペクト比(穴の深
さ/穴の直径の比)が大きくなるに従い、その接続信頼
性が著しく低下するという課題がある。すなわち、アス
ペクト比が大きくなるに従い、絶縁材を除去するための
エッチング液、導体を形成するためのめっき液、あるい
は導電性樹脂液などの液体の表面張力や粘性のため、絶
縁材を除去した箇所の開口面積が小さくなるほど内部へ
の浸透や除去部内での流動、拡散が起こりにくく、形成
したバイアホールにはボイド等の不良部が生じ、その結
果、接続信頼性が低下するのである。
【0005】本発明は、接続信頼性に優れたバイアホー
ルを有する多層プリント配線板を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の多層プリント配
線板は、絶縁層で隔てられた導体間を電気的に接続する
ためのバイアホールの平面形状が、図1に示すように、
短軸12と長軸13とを持つ形状であることを特徴とす
る。
【0007】本発明者らは、鋭意検討の結果、長軸の長
さは、接続する導体間の距離より長いことが好ましく、
接続する導体間の距離と同じか短いと、接続信頼性が充
分でないという知見を得ている。
【0008】
【発明の実施の形態】短軸と長軸とを持つ形状は、図1
に示すように、楕円や長円があるが、加工の容易さから
長円であることが好ましい。本発明のバイアホールの形
成方法は、レーザやドリル穴あけによって行うことがで
き、通常の穴あけを、穴加工しながら一方向に移動する
という動作を追加するのみでよい。
【0009】バイアホールに導体を形成する方法は、通
常のバイアホールに導体を形成する方法を使用すること
ができ、本発明の形状においては、小さいバイアホール
に、導電性樹脂を充填して使用することも可能で、穴径
が0.1mm程度では、従来、導電性樹脂が充分に充填
できなかったが、0.1mm×0.3mmの長円である
と、充分に充填でき、接続信頼性も高い。導電性樹脂を
充填する方法としては、スクリーン法、カーテンコート
法及びディップ法等が使用できる。導電性樹脂は、樹脂
に導電性粒子を含んだものであり、その樹脂には、多層
プリント板の絶縁層を形成する樹脂と同等の特性を有す
るものが好ましく、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド
樹脂等が好ましい。導電性粒子としては、金属粒子や樹
脂粒子表面に金属薄膜をコートしたもの等を使用するこ
とができる。
【0010】多層プリント板は、層数、絶縁材の種類、
配線パターン等の仕様を規定するものではなく、任意の
回路を実装してよい。導体層の材質は任意でよい。絶縁
材は多層プリント板用として一般に入手できる樹脂を使
用することができる。エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、
BT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂、フェノール樹
脂等が好適である。これらの絶縁材料は、誘電率や誘電
正接等の電気的特性、熱伝導率、熱容量等の熱的特性、
或いは曲げ特性や熱膨張係数等の機械的特性等の諸特性
をコントロールする各種の添加剤や強化材を含んでよ
い。また、絶縁材の種類、そこに内含する添加剤や強化
材の種類は、層毎で設定できる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例は、図3(g)に示すよう
に、表面導体層2cとして下地銅9μm+めっき銅12
μm+はんだめっき15μmを両面に設け、絶縁層1a
として100μmの厚さのエポキシ接着フィルムAS−
3000(日立化成工業株式会社製、商品名)と、その
内側に内層導体層2aとして下地銅18μm+めっき銅
40μmと、その内側に絶縁層1bとして厚さ0.2m
mのガラス布エポキシ樹脂プリプレグを2層設け、その
間に形成したワイヤ布線層3を設け、その2層のプリプ
レグの内側に内層導体層2bとして下地銅35μmと、
その内側に内層絶縁層1cとして厚さ0.4mmのガラ
ス布エポキシプリプレグと、その内側に内層導体層2b
として銅35μmと、さらに内側に絶縁層1bとして厚
さ0.2mmのガラス布エポキシプリプレグを2層設
け、その間に形成したワイヤ布線層3を設け、その2層
のプリプレグの内側に内層導体層2bとして銅35μm
と、その内側に内層絶縁層1dとして厚さ0.6mmの
ガラス布エポキシプリプレグと、その内側に内層導体層
2bとして銅35μmと、そしてその内側にコア絶縁層
1eとして厚さ0.8mmのガラスエポキシ絶縁層を設
け、コア絶縁層を中心としてそれぞれの厚さを上下対象
の厚さとし、バイアホールとして表面導体層2cと内層
導体層2aとを接続するインタースティシャルバイアホ
ール(以下、IVHという。)4、内層導体層2bとワ
イヤ布線層の間を全て貫くスルーホール5、上記各導体
層間を絶縁する絶縁層を有する、厚さ約5mmのマルチ
ワイヤ配線板(日立化成工業株式会社製、商品名)であ
る。ワイヤ布線層3は、直径0.1mmの絶縁被覆され
た銅ワイヤ7を、0HAW−1IMW(日立電線株式会
社製、商品名)で形成した。この多層プリント配線板の
製造方法は、通常の多層プリント配線板を製造する方法
で、厚さ0.8mmのガラス布エポキシ絶縁層と35μ
mの銅箔からなる両面銅張り積層板であるMCL−E−
67(日立化成工業株式会社製、商品名)の両面の銅箔
の不要な箇所をエッチング除去して内層配線板とし、そ
の両面に厚さ0.6mmのガラス布エポキシプリプレグ
と35μmの銅箔を順に重ね、2.5MPa、180
℃、60分の条件で加熱加圧して積層一体化し、積層板
とし、その積層板の銅箔の不要な箇所をエッチング除去
し、ガラス布エポキシ樹脂製のアンダーレイをラミネー
トし、その上に絶縁被覆電線を数値制御布線機で接着固
定し、その上にガラス布エポキシ樹脂製オーバーレイを
重ね、さらに35μmの銅箔を重ね、2MPa、180
℃、60分の条件で加熱加圧して積層一体化し、その銅
箔の不要な箇所をエッチング除去し、その上に厚さ0.
4mmのガラス布エポキシプリプレグと35μmの銅箔
を重ね、2MPa、180℃、60分の条件で加熱加圧
して積層一体化し、その銅箔の不要な箇所をエッチング
除去し、ガラス布エポキシ樹脂製のアンダーレイをラミ
ネートし、その上に絶縁被覆電線を数値制御布線機で接
着固定し、その上にガラス布エポキシ樹脂製オーバーレ
イを重ね、さらに18μmの銅箔を重ね、2MPa、1
80℃、60分の条件で加熱加圧して積層一体化し、ス
ルーホール5となる穴をあけ、無電解めっきを厚さ40
μmに行って、その銅箔とめっき銅の不要な箇所をエッ
チング除去し、その上に厚さ100μmのエポキシ接着
フィルムであるAS−3000(日立化成工業株式会社
製、商品名)と、9μmの銅箔に70μmの銅箔を離型
処理して張り合わせた9μmキャリア付極薄銅箔(古河
電気工業株式会社製、商品名)を重ね、2MPa、18
0℃、60分の条件で加熱加圧して積層一体化し、キャ
リアを機械的に剥離し、その上に、エッチングレジスト
用ドライフィルム6をラミネートし、フォトマスクを介
して、露光・現像して、エッチングレジスト8を形成
し、9μmの銅箔がバイアホールを形成するときの絶縁
材料のエッチング用のマスクとなるように、短軸0.0
5mm、長軸0.15mmの長円の形状に銅箔をエッチ
ング除去して開口部9を形成し、その開口部9の上から
レーザを出力20.5kV、ショット数6、アパーチャ
径0.3mmの条件で照射し、次に、無電解めっきを行っ
て12μmの厚さに析出させ、次にめっきレジスト10
を形成してエッチングレジストの形状にはんだめっきを
行って、めっきレジスト10を剥離除去し、はんだめっ
きの間に露出した銅をエッチング除去し、210℃、7
0秒の条件ではんだをフュージングして16層のマルチ
ワイヤ配線板とした。IVH4の内壁導体にボイド等の
欠陥は無く、熱衝撃試験(MIL−STD−202,m
ethod107)に対しては、200サイクルで抵抗
上昇率は10%未満であった。スルーホール5は絶縁層
をドリルで除去し、銅めっきで内壁導体を形成した。層
方向の断面形状は直径が0.4mmの円である。その内
部は樹脂で充填した。
【0012】本発明のバイアホールは、複数の導体層を
有する任意の部品に適用できる。アスペクト比増大に伴
う接続信頼性低下が問題となる場合に有効であり、特に
バイアホールを高密度に配する多層プリント板に適用し
た場合、その効果は著しい。層間接続要素は、各々独立
して設置できる。その断面形状等も必要に応じた設計を
行って良い。本例では、サイズの微細化が必要であった
IVH4のみに本発明を適用した。面方向の断面形状を
短軸と長軸を有した長円とし、長軸長を0.15mmと
した。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、高いアスペクト比の場合でも、接続信頼性に優れた
層間接続要素を提供することができる。また、本発明の
多層プリント板によれば、端子密度が高く層間接続要素
の配設密度が高い場合でも、接続信頼性の低下を無くす
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を説明するための上面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す上面図である。
【図3】(a)〜(g)は、それぞれ本発明の一実施例
の製造法を説明するための各工程における断面図であ
り、(b)〜(f)は、要部断面図である。
【符号の説明】
1a.接着シート 1b.ガラス布エポキシ樹脂プリプレグ 1c.プリプレグ 1d.プリプレグ 1e.コア絶縁層 2c.表面導体層 2a.内層導体層 2b.内層導体層 3.ワイヤ布線層 4.IVH 5.スルーホール 6.エッチングレジスト用ドライフィルム 7.銅ワイヤ 8.エッチングレジスト 9.開口部 10.めっきレジスト 12.短軸 13.長軸

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁層で隔てられた導体間を電気的に接続
    するためのバイアホールの平面形状が、短軸と長軸とを
    持つ形状であることを特徴とする多層プリント配線板。
  2. 【請求項2】長軸の長さが、接続する導体間の距離より
    長いことを特徴とする請求項1に記載の多層プリント配
    線板。
  3. 【請求項3】短軸と長軸とを持つ形状が、長円であるこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載の多層プリント
    配線板。
  4. 【請求項4】バイアホールが、導電性樹脂を充填されて
    いることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれかに記
    載の多層プリント配線板。
JP13344897A 1997-05-23 1997-05-23 多層プリント配線板 Pending JPH10321977A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000004753A3 (en) * 1998-07-20 2002-09-19 Intel Corp Alignment of vias in circuit boards or similar structures
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